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2014 Fiscal Year Annual Research Report

低次元近藤格子の創成とその量子状態の解明

Research Project

Project/Area Number 12J05853
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

太田 奈緒香  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords近藤格子 / 走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル分光法
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、(i)バルク由来の複雑なバンド構造を持たない単純な低次元近藤格子(磁気秩序系、無秩序系)を作成し、(ii)それらのフェルミ準位近傍の電子状態、および空間分布の観察を走査トンネル顕微鏡法・分光法およびその他の補完的な方法を用いて達成し、磁気秩序系、無秩序系およびそれらの境界の量子状態を明らかにすることを目的としていた。
研究計画制定時、我々は金(111)表面上に形成された鉄フタロシアニン分子格子内で、分子スピン間に相互作用が働いていることを見出していた。研究開始後は系の量子状態を探るため、走査トンネル分光スペクトルとその磁場応答の測定を行ってきた。前年度までに、基板面内方向の磁場を印加した状態で測定を行い、分子中心で測定したスペクトル形状が磁場に応答すること、磁気応答には異方性があること、また、磁場応答には二種類あり、隣り合う分子は異なる磁場応答を示すことを見出していた。
本年度は、同じ系に対して基板垂直方向に磁場を印加したときの磁場応答の計測と、これまでに得られた実験結果の解析および理論モデルとの比較を行った。基板垂直方向に磁場を印加したとき、スペクトル形状の発展は全ての分子で同様であり、隣接分子間に差は見られなかった。面内磁場に対する磁気応答の異方性を合わせて考慮すると、系は外部磁場が基板面内の一方向に平行な磁場成分を持つとき、2種類のスペクトルを示すことが分かった。
得られた実験結果を説明できる量子状態として、系が零磁場下でイジング性の反強磁性秩序を形成した状態を提案した。また、スペクトル形状が有効磁場の絶対値を反映していると考えると、スペクトルの磁場応答を単純なイジングモデルと分子場近似を用いたシミュレーションにより再現できることを示した。
このように、当初の目的のうち、磁気秩序を持つ近藤格子系の創成とその量子状態の解明に関して、大きな進展があった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 Other

All Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] Au(111)表面上に形成された鉄フタロシアニン分子格子の磁場応答2015

    • Author(s)
      太田奈緒香
    • Organizer
      千葉大学テニュアトラック教員主催セミナー「単一分子が秘めたる新たな可能性~持続可能社会実現へのキーマテリアル探索」
    • Place of Presentation
      千葉大学(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2015-03-10 – 2015-03-10
    • Invited
  • [Presentation] Kick-off Workshop “Computing novel functions in low-dimensional systems”2015

    • Author(s)
      Naoka Ohta, Noriyuki Tsukahara, Noriaki Takagi and Maki Kawai
    • Organizer
      Magnetic response of an iron phthalocyanine lattice on Au(111)
    • Place of Presentation
      千葉大学(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2015-02-16 – 2015-02-16
    • Invited
  • [Presentation] Magnetic response of scanning tunneling spectra of a Kondo lattice: iron phthalocyanine molecular lattice on Au(111)2014

    • Author(s)
      Naoka Ohta, Noriyuki Tsukahara, Noriaki Takagi and Maki Kawai
    • Organizer
      The 7th International Symposium on Surface Science
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • Year and Date
      2014-11-03 – 2014-11-03
  • [Presentation] 表面近藤格子、Au(111)表面吸着鉄フタロシアニン格子の異方的磁気応答2014

    • Author(s)
      太田奈緒香、塚原規志、髙木紀明、川合眞紀
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学(愛知県春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-09
  • [Presentation] Large conductance change in inelastic electron tunneling spectra of iron phthalocyanine / Ag(111)2014

    • Author(s)
      Naoka Ohta, Ryuichi Arafune, Noriyuki Tsukahara, Noriaki Takagi and Maki Kawai
    • Organizer
      Gordon Research Conference Vibrational Spectroscopy
    • Place of Presentation
      Maine(USA)
    • Year and Date
      2014-08-06 – 2014-08-06
  • [Presentation] 2次元近藤格子の磁場応答-鉄フタロシアニン/Au(111)-2014

    • Author(s)
      太田奈緒香、塚原規志、髙木紀明、川合眞紀
    • Organizer
      新学術領域「分子アーキテクトニクス」第3回領域会議
    • Place of Presentation
      滝の湯(山形県天童市)
    • Year and Date
      2014-06-13 – 2014-06-13
  • [Remarks] 川合・髙木研究室ホームページ

    • URL

      http://www.surfchem.k.u-tokyo.ac.jp/menu2.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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